246. Процесс мочеобразования: гломерулярная фильтрация, канальцевая реабсорбция, канальцевая секреция.

Все функции почки обеспечиваются несколькими процессами: УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЕЙв клубочках,РЕАБСОРБЦИЕЙиСЕКРЕЦИЕЙвеществ в канальцах, а такжеСИНТЕЗОМновых соединений.

Нарушение этих процессов возникают при различных заболеваниях почек ЖАЛОБЫбольного, иСИМПТОМЫзаболевания отражают нарушение одной или несколькихФУНКЦИЙпочки, являютсяСЛЕДСТВИЕМпатологических процессов, протекающих либо в почке, либо в системах регуляции соответствующих функций и проявляются отёками, гипертонией, уремией, анемией.

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕпочки и еёРЕЗЕРВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИопределяются путёмКОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИкаждого изПРОЦЕССОВ, лежащего в основеМОЧЕОБРАЗОВАНИЯ.

ПРОЦЕССобразованияМОЧИиз крови представляет рядПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХэтапов:

I. «КВАНТ» –КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ, результатом которой являетсяРАЗДЕЛЕНИЕ крови на:

форменные элементы, белки плазмы и жидкую часть плазмы. При этом форменные элементы, белки и часть плазмы уходят от нефрона по венам. Профильтровавшаяся из первичных капилляров в нефрон жидкая часть плазмы ОБРАЗУЕТпервичную мочу(около 180 л в сутки).

I. «КВАНТ» –КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ, результатом которой являетсяРАЗДЕЛЕНИЕ крови на:

форменные элементы, белки плазмы и жидкую часть плазмы. При этом форменные элементы, белки и часть плазмы уходят от нефрона по венам. Профильтровавшаяся из первичных капилляров в нефрон жидкая часть плазмы ОБРАЗУЕТпервичную мочу(около 180 л в сутки).

IV. «КВАНТ» -ФАКУЛЬТАТИВНАЯ(необязательная)РЕАБСОРБЦИЯ– происходит в дистальных извитых канальцах.

В результате в кровь всасывается около 10 % воды и ионов натрия (всасывание зависит от потребности организма)

V. «КВАНТ» -ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ МОЧИ– происходит в собирательной трубочке.

IV. «КВАНТ» -ФАКУЛЬТАТИВНАЯ(необязательная)РЕАБСОРБЦИЯ– происходит в дистальных извитых канальцах.

В результате в кровь всасывается около 10 % воды и ионов натрия (всасывание зависит от потребности организма)

V. «КВАНТ» -ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ МОЧИ– происходит в собирательной трубочке.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ «КВАНТОВ» МОЧЕОБРАЗОВАНИЯдруг с другом обеспечиваетГОМЕОСТАЗ.

Так, КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ,ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ РЕАБСОРБЦИЯиСЕКРЕЦИЯв проксимальном извитом канальце обеспечиваютОСМОТИЧЕСКОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ МОЧИв петле нефрона, а также поддержание необходимого уровня осмотического давления,pH, газов крови, питательных веществ, глюкозы, температуры, артериального давления.

Перечисленные факторы оказывают влияние на процессы ФАКУЛЬТАТИВНОЙ РЕАБСОРБЦИИиСЕКРЕЦИИв дистальном извитом канальце, а такжеОКОНЧАТЕЛЬНОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ МОЧИв собирательной трубочке, что является основой процессаМОЧЕВЫДЕЛЕНИЯ.

В свою очередь, процесс мочевыделения может вносить коррективы в процесс клубочковой фильтрации.

КЛУБОЧКОВАЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯявляется пассивным процессом, происходит вКАПСУЛЕ НЕФРОНАи сопровождается образованием первичной мочи.

На жидкую часть крови, находящуюся в капиллярах клубочка, действует ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕкрови, равное 70 мм рт. ст.

Вместе с водой в капсулу фильтруются НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕвещества: ионы, углеводы, витамины, микроэлементы, инулин, креатинин, уробилин и другие пигменты.

КРУПНОМОЛЕКУЛЯРНЫЕвещества не могут пройти через капиллярный барьер сосудов почечного тельца, поэтомуБЕЛКИплазмы крови не проходят в первичную мочу и, притягивая к себе воду, мешают её фильтрации.

Также фильтрации препятствует гидростатическое давление фильтрата (первичной мочи) в капсуле.

Следовательно, эффективное фильтрационное давлениеравноразности между гидростатическим давлением крови(70 мм рт. ст.), способствующим фильтрации, ссуммой онкотического давлениякрови (30 мм рт. ст.) и гидростатического давленияфильтрата (20 мм рт. ст.), препятствующими ей: 70-(30+20)=20 мм рт. ст.

Таким образом, ФИЛЬТРАЦИЯ ПРОИСХОДИТ, еслиДАВЛЕНИЕкровиВ КАПИЛЛЯРАХКЛУБОЧКОВ ПРЕВЫШАЕТсуммуОНКОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯбелков плазмы иДАВЛЕНИЯжидкости вКАПСУЛЕ КЛУБОЧКОВ. При этомОБЩИЙ ОБЪЁМ УЛЬТРАФИЛЬТРАТА, образующегося в почке, зависит от следующих факторов:

1) количество функционирующих клубочков;

2) уровень фильтрации в каждом из клубочков;

3) скорость кровотока по сосудам нефрона;

4) состояние гломерулярной проницаемости.

Состав первичной мочипо содержанию неорганических и органических веществ (за исключением крупномолекулярных белков), соответствует плазме крови.

Инулин и креатинин не реабсорбируется в кровь, поэтому по их концентрации в конечной моче можно судить об интенсивности фильтрации.

Квант клубочковой фильтрации за счёт саморегуляторных механизмов обеспечивает постоянное количество первичной мочи.

Механизмы саморегуляции направлены на сохранение параметров, определяющих эффективное фильтрационное давление.

ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕкрови в капиллярах клубочков сохраняетсяПОСТОЯННЫМпри изменении артериального давления от 70 до 180 мм рт. ст.

СОХРАНЕНИЕпостоянного кровяного давления в капиллярах обусловленоСОКРАЩЕНИЕМилиРАССЛАБЛЕНИЕМ ПРЕКАПИЛЛЯРНЫХ СФИНКТЕРОВ.

ОНКОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕявляется жёсткой константой организма. Поэтому в условиях нормы онкотическое давление не изменяет скорость и количество образования первичной мочи.

Постоянство гидростатического и онкотического давлений крови определяет неизменность гидростатического давления первичной мочи и, следовательно, величины эффективного фильтрационного давления.

Если в условиях отклонения от нормы, силы, способствующие образованию мочи, возрастут (увеличение гидростатического или снижение онкотического давлений крови), то это приведёт к увеличению гидростатического давления первичной мочи и, как следствие, к сохранению на постоянном уровне скорости клубочковой фильтрации

КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯувеличиваетсяДНЁМ(на 30 % выше, чем ночью), при снижении концентрации белка в крови и при увеличении кровотока (при расширении сосудов почки).

КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯуменьшается приУВЕЛИЧЕНИИконцентрацииБЕЛКАв плазме крови, а также приПАДЕНИИ ПЛАЗМОТОКА(при сужении сосудов почки).

КАНАЛЬЦЕВАЯ РЕАБСОРБЦИЯили обратное всасывание в кровь, содержащихся в первичной моче, воды, солей, органических веществ (глюкозы, белка, аминокислот, витаминов).

Результатом является уменьшение первичной мочи (на 70 %), полное обратное всасывание в кровь полезных для метаболизма веществ (аминокислот, глюкозы, многих витаминов), частичное всасывание воды и ионов Na,Cl,K,Ca, выделение из крови в мочу токсических продуктов метаболизма (мочевины, мочевой кислоты, аммиака, креатинина, сульфатов, фосфатов).

Всасывание основных веществ осуществляется при помощи механизмов активного транспорта, диффузии и облегчённой диффузии.

Например, главный ион, определяющий осмотическое давление, и, следовательно, реабсорбцию воды, Na⁺входит в эпителиальные клетки пассивно, по градиенту концентрации, а затем выбрасывается с другой стороны клеткиNa⁺-К⁺-АТФ-азой.

Ионы К⁺реабсорбируются активно на апикальной мембране и затем выходят в кровь за счёт диффузии.

В проксимальных извитых канальцах реабсорбируется 70 % воды и ионов.

Реабсорбция катионов (Na⁺,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺) происходит против градиента концентраций, активно (с использованием энергии АТФ).

Отрицательно заряженные анионы притягиваются положительно заряженными катионами, и за счёт электростатических сил поступают из мочи в кровь пассивно (Cl^-иHCO₃^-вслед заNa⁺иK⁺;SO₄^2-иPO₄^2-заCa²⁺иMg²⁺), вода всасывается пассивно вслед за ионами по осмотическому градиенту.

Механизмы реабсорбции Ca²⁺,Mg²⁺,SO₄^-,PO₄^-сходны с механизмами реабсорбцииNa⁺,K⁺иCl^-.

Вещества могут переносятся в цитоплазму почечной эпителиальной клетки переносчиками совместно с ионами Na⁺.

При этом из эпителиальной клетки в кровь они поступают с помощью диффузии по градиенту концентрации.

Механизмы реабсорбции Ca²⁺,Mg²⁺,SO₄^-,PO₄^-сходны с механизмами реабсорбцииNa⁺,K⁺иCl^-.

Вещества могут переносятся в цитоплазму почечной эпителиальной клетки переносчиками совместно с ионами Na⁺.

При этом из эпителиальной клетки в кровь они поступают с помощью диффузии по градиенту концентрации.

Она выделяется с мочой из организма и возникает глюкозурия.

РЕАБСОРБЦИЯв различных участках нефрона неодинакова.

В ПРОКСИМАЛЬНОМ ОТДЕЛЕреабсорбируются 40-45 % воды, натрия, бикарбонаты, хлор, аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы к концу отдела – остаётся 1/3 ультрафильтрата с таким же осмотическим давлением как в плазме.

В ПЕТЛЕ ГЕНЛЕреабсорбируется 25-28 % воды, до 25 % натрия, а также ионы хлора, калия, кальция, магния.

В ДИСТАЛЬНОМ ОТДЕЛЕ– 10 % воды, около 9 % натрия, калия.

В СОБИРАТЕЛЬНЫХ ТРУБОЧКАХ– 20 % воды, менее 1 % натрия.

КАНАЛЬЦЕВАЯ СЕКРЕЦИЯпроявляетсяВЫДЕЛЕНИЕМиз крови вПРОСВЕТКАНАЛЬЦЕВпродуктов обмена и чужеродных веществ.

Канальцевая секреция является результатом активной деятельности ЭПИТЕЛИЯпочечных канальцев.

В ДИСТАЛЬНОМ ОТДЕЛЕ– 10 % воды, около 9 % натрия, калия.

В СОБИРАТЕЛЬНЫХ ТРУБОЧКАХ– 20 % воды, менее 1 % натрия.

КАНАЛЬЦЕВАЯ СЕКРЕЦИЯпроявляетсяВЫДЕЛЕНИЕМиз крови вПРОСВЕТКАНАЛЬЦЕВпродуктов обмена и чужеродных веществ.

Канальцевая секреция является результатом активной деятельности ЭПИТЕЛИЯпочечных канальцев.

АММИАКвыделяется в мочу и выносится из организма в видеАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ.

Там же расщепляется угольная кислота ферментом КАРБОАНГИДРАЗОЙ. ИоныHСО₃^-всасываются в кровь (за счёт электростатического притяжения ихNa⁺и К⁺).

Ионы H⁺секретируются в мочу, с которой удаляются. Этим объясняется кислая реакция конечной мочи (pH=4,5-6,5).

Этот механизм ПРЕДОХРАНЯЕТорганизм отЗАКИСЛЕНИЯ.

ЛОКАЛИЗАЦИЯ СЕКРЕЦИИ ВЕЩЕСТВ В НЕФРОНЕразлична.

АММИАКвыделяется в мочу и выносится из организма в видеАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ.

Там же расщепляется угольная кислота ферментом КАРБОАНГИДРАЗОЙ. ИоныHСО₃^-всасываются в кровь (за счёт электростатического притяжения ихNa⁺и К⁺).

Ионы H⁺секретируются в мочу, с которой удаляются. Этим объясняется кислая реакция конечной мочи (pH=4,5-6,5).

Этот механизм ПРЕДОХРАНЯЕТорганизм отЗАКИСЛЕНИЯ.

ЛОКАЛИЗАЦИЯ СЕКРЕЦИИ ВЕЩЕСТВ В НЕФРОНЕразлична.

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ВЕЩЕСТВАвыводятся из организма с помощьюКЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ(левомицетин, стрептомицин, тетрациклин, неомицин, канамицин и др. антибиотики).

С помощью КАНАЛЬЦЕВОЙ СЕКРЕЦИИвыводится пенициллин (на 80-90 %).

При ПОРАЖЕНИИразличных отделовНЕФРОНАрядЛЕКАРСТВЕННЫХсоединений длительно циркулируют в крови и могут не выделяться из организма.

В этих случаях НЕОБХОДИМОизменение дозировокЛЕКАРСТВЕННЫХвеществ.